package hash;

/**
 * @class hash.C
 * @desc
 * @since 2023-01-08
 */

import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;

/**
 * @author Higmin
 * @date 2020/4/8 14:36
 * <p>
 * 进阶：1.考虑到路由（RouteHandle）算法有很多种：一致性哈希、随机路由、轮询、LRU   ==> 我们可以采用策略模式来实现不同的机制
 * 2. 如果每种算法的实现方式有多种，我们可以通过选择提供配置来决定哪一种实现
 **/
public class ConsistentHash {

    /**
     * 待添加入Hash环的服务器列表
     */
    private static String[] servers = {"192.168.0.0:111", "192.168.0.1:111", "192.168.0.2:111",
            "192.168.0.3:111", "192.168.0.4:111"};
    /**
     * key表示服务器的hash值，value表示服务器的名称
     */
    private static SortedMap<Integer, String> sortedMap = new TreeMap<Integer, String>();

    /**
     * 程序初始化，将所有的服务器放入sortedMap中
     */
    static {
        for (int i = 0; i < servers.length; i++) {
            int hash = getHash(servers[i]);
            System.out.println("[" + servers[i] + "]加入服务器集合中, 其Hash值为：" + hash);
            sortedMap.put(hash, servers[i]);
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     * 自定义 hash算法，目的是为了保证散列值尽可能分散分布。
     * 使用FNV1_32_HASH算法计算服务器的Hash值,这里不使用重写hashCode的方法，最终效果没区别
     */
    private static int getHash(String str) {
        final int p = 16777619;
        int hash = (int) 2166136261L;
        for (int i = 0; i < str.length(); i++)
            hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
        hash += hash << 13;
        hash ^= hash >> 7;
        hash += hash << 3;
        hash ^= hash >> 17;
        hash += hash << 5;

        // 如果算出来的值为负数则取其绝对值
        if (hash < 0)
            hash = Math.abs(hash);
        return hash;
    }

    /**
     * 得到应当路由到的结点
     */
    private static String getServer(String node) {
        String hostName;
        // 得到带路由的结点的Hash值
        int hash = getHash(node);
        // 得到大于该Hash值的所有Map
        SortedMap<Integer, String> subMap = sortedMap.tailMap(hash);
        // 无列表时取第一个节点（形成环）
        if (subMap.size() == 0) {
            hostName = sortedMap.get(sortedMap.firstKey());
        } else {
            // 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点
            // 返回对应的服务器名称
            hostName = subMap.get(subMap.firstKey());
        }
        return hostName;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] nodes = {"127.0.0.1:1111", "127.0.0.2:1111", "221.226.0.1:2222", "10.211.0.1:3333"};
        for (int i = 0; i < nodes.length; i++)
            System.out.println("[" + nodes[i] + "]的hash值为" + getHash(nodes[i]) + ", 被路由到节点[" + getServer(nodes[i]) + "]");
    }
}
